實驗設(shè)計有顯著的好處。它們可用于多種情況，并有效地允許操縱多個輸入因素以確定它們對所需響應(yīng)的影響。他們還確定了在一次試驗一個因素時可能會遺漏的重要交互作用。

DOE 的規(guī)劃階段對于成功至關(guān)重要。由于在規(guī)劃階段發(fā)現(xiàn)的障礙，DOE 經(jīng)常停滯不前。例如，看起來過于昂貴或復(fù)雜或缺乏關(guān)鍵信息的 DOE 通常在它們有機(jī)會執(zhí)行之前就被廢棄了。幸運(yùn)的是，先進(jìn)的預(yù)測分析是一個強(qiáng)大的工具，可以幫助消除創(chuàng)建 DOE 的障礙，甚至可以提高成功的機(jī)會。

問題 1：您想運(yùn)行篩選設(shè)計，但您不能停止系統(tǒng)（或進(jìn)程）運(yùn)行以收集數(shù)據(jù)或收集數(shù)據(jù)非常昂貴。

從業(yè)者使用篩選實驗設(shè)計（篩選 DOE）從許多潛在變量的領(lǐng)域中識別過程中最重要的變量。它們使從業(yè)者能夠減少實驗的規(guī)模，從而節(jié)省時間和金錢。如果數(shù)據(jù)難以獲取或成本高昂，則尤其如此。

當(dāng)您無法停止系統(tǒng)或進(jìn)程來運(yùn)行篩選實驗時會發(fā)生什么？或者，如果收集用于篩選的數(shù)據(jù)點非常昂貴，以至于難以證明這樣做是合理的？

解決方案 1：預(yù)測分析可以幫助您輕松識別最重要的變量。

不要害怕，預(yù)測分析就在這里！通過分析來自您的系統(tǒng)或流程的數(shù)據(jù)，您可以利用您最喜歡的機(jī)器學(xué)習(xí)算法或運(yùn)行自動化機(jī)器學(xué)習(xí)來識別對您的響應(yīng)有潛在影響的預(yù)測因素。Minitab 通過我們專為幫助您識別最重要的變量而構(gòu)建的相對變量重要性圖表使這一過程變得簡單。查看我們的網(wǎng)絡(luò)研討會 DOE 實踐，鏈接如下示例。

問題 2：您想運(yùn)行設(shè)計實驗，但對因素（即水平）的適當(dāng)范圍（即上限和下限）不確定。

運(yùn)行 DOE 時，實驗在不同的因子值（稱為水平）下運(yùn)行。這些水平是我們衡量響應(yīng)的自變量，我們傳統(tǒng)上將其稱為因變量。例如，如果您嘗試優(yōu)化一臺設(shè)備的速度，則需要設(shè)置最高和最低速度的限制以構(gòu)建速度范圍以優(yōu)化您的過程。另一個例子可能是烘烤蛋糕時烤箱的溫度。根據(jù)您的經(jīng)驗，您可能知道低于 300F 不會烘烤蛋糕，而在 400F 時會燒焦，因此您可以設(shè)置限制。但是，如果您以前從未烤過蛋糕怎么辦？或者，如果您有一臺新機(jī)器而不知道在哪里設(shè)置限制怎么辦？

解決方案 2：預(yù)測分析提供可視化效果來幫助您設(shè)置合理的限制。

當(dāng)您運(yùn)行 Minitab 的預(yù)測分析時，您將生成可視化效果，展示一個或多個變量對預(yù)測結(jié)果的影響。為了預(yù)測結(jié)果，這些圖的目的是突出響應(yīng)和變量之間的關(guān)系是線性的、單調(diào)的還是更復(fù)雜的。這些可視化對于 DOE 也非常有用。

在上面的示例中，假設(shè)您正在嘗試運(yùn)行優(yōu)化強(qiáng)度的實驗。您可能了解模具溫度與強(qiáng)度之間的關(guān)系，但也知道簡單地將機(jī)器調(diào)到最高溫度可能會產(chǎn)生不利影響，例如過熱或不必要地增加生產(chǎn)成本。您還知道實驗中可能會與其他變量（例如壓力）發(fā)生相互作用。通過查看圖表，您會發(fā)現(xiàn)溫度高于 1200 會導(dǎo)致強(qiáng)度邊際增加。對于您設(shè)計的實驗，您可以將模具溫度水平設(shè)置為 1000 和 1200，以運(yùn)行以最大化強(qiáng)度為目標(biāo)的實驗。但是，如果目標(biāo)是最小化強(qiáng)度，您可以從圖中看出，在較低的模具溫度范圍內(nèi)進(jìn)行測試會更合理。

預(yù)測分析只是與 DOE 攜手并進(jìn)的眾多工具之一。

DOE 是許多從業(yè)者的重要工具，不應(yīng)孤立存在。如前所述，規(guī)劃對于 DOE 的成功至關(guān)重要，這就是 Minitab 創(chuàng)建專門為幫助規(guī)劃過程而構(gòu)建的DOE 規(guī)劃工作表的原因。如果您是 DOE 的新手或只是想提高您的技能組合，Minitab 會提供支持、資源和解決方案來幫助您前進(jìn)。

審核編輯黃宇